Close

Tháng Chín 22, 2022

TÌM HIỂU VỀ NGÀNH HÀNG KHÔNG

khám phá ngành hàng không

Bay là một ước mơ của con người, nó thường được thể trong các giấc mơ, các câu chuyện, huyền thoại. Diều, khinh khí cầu là các công cụ đầu tiên thể hiện ước mơ chiếm lĩnh bầu trời nhưng nó vẫn chưa là phương tiện thỏa mãn nhất. Con người thật sự bước chân vào ngành hàng không khi chiếc máy bay đầu tiên ra đời năm 1903.

KỶ NGUYÊN NGÀNH HÀNG KHÔNG BẮT ĐẦU-CHUYẾN BAY ĐẦU TIÊN

Anh em nhà Wright là hai anh em người Mỹ gồm Orville Wright (19 tháng 8 năm 1871 – 30 tháng 1 năm 1948) và Wilbur Wright (16 tháng 4 năm 1867 – 30 tháng 5 năm 1912), là những người đầu tiên thử nghiệm thành công cho máy bay bay được.

Chuyến bay đấu tiên trong lịch sử nhân loại được thực hiện vào ngày 17 tháng 12 năm 1903 tại đồi Kill Devil, Kitty Hawk, bang bắc Carolina, Mỹ, khởi nguyên cho ngành hàng không. Mỗi anh em thực hiện hai chuyến bay vào ngày hôm đó. Lần bay đầu tiên, do Orville thực hiện kéo dài 12 giây và bay được khoảng 36.5 mét(120 ft). Lần bay cuối cùng, do Wilbur thực hiện kéo dài 59 giây và đi được 296 mét. Chiếc máy bay lúc đó được gọi là Flyer. Nó có sải cánh khoảng 12 mét và nặng khoảng hơn 300 kg, với động cơ xăng 12 mã lực. Hiện nay nó đang được đặt tại viện bảo tàng hàng không và không gian quốc gia Hoa Kỳ Smithsonian tại Washington, D. C..

Cuộc thử nghiệm bay đầu tiên vào năm 1903

Cuộc thử nghiệm bay đầu tiên vào năm 1903

Tuy chiếc máy bay chưa thể tự cất cánh mà phải nhờ một thiết bị phóng bằng vật nặng cho thả rơi và khi cất cánh, hạ cánh phải lựa theo chiều gió, nhưng sự kiện này đã gây ra được tiếng vang dư luận rất lớn. Hai anh em thiên tài nhà Wright đã biến giấc mơ từ ngàn xưa của loài người thành sự thật.

 

LỊCH SỬ HÀNG KHÔNG THẾ GIỚI VÀ CÁC BIẾN ĐỘNG

Từ chuyến bay đầu tiên những năm 20 của thế kỷ XX, dưới 20 hành khách đến những chuyến bay đầy đủ tiện ích hiện đại, ngành hàng không đã có một hành trình dài với nhiều thay đổi.

Những năm 1920: đây là thời kỳ bắt đầu của máy bay dân dụng. Mỗi chuyến bay trong thời kỳ này thường có dưới 20 hành khách. Độ cao cao nhất máy bay có thể đạt được là gần 100 m với tốc độ khoảng 160 km/h, chậm hơn tàu hỏa và phải dừng lại để tiếp nhiên liệu. Máy bay trong giai đoạn này thường rung lắc trong gió khiến hành khách khó chịu vì tiếng ồn và lạnh. Tuy nhiên, du lịch hàng không vẫn không ngừng phát triển.

Những năm 1930: trên các chuyến bay bắt đầu xuất hiện các nữ tiếp viên hàng không với vai trò tương tự như hiện tại. Không chỉ dịch vụ tốt hơn mà máy bay cũng trở nên thoải mái hơn, máy bay đã được cách âm, có nhiệt độ ấm hơn và ghế đã được bọc đệm. Máy bay cũng có thể bay cao hơn, đạt đến độ cao khoảng 6.000 m, làm giảm sự hỗn loạn và tốc độ bay nhanh hơn, khoảng 320 km/h. Các cabin được thiết kế rộng hơn cùng nhiều kiểu ghế ngồi như ghế dài, ghế xếp hay ghế xoay.

lịch sử ngành hàng không

Ngành hàng không 1930s

Những năm 1940: du lịch hàng không thay đổi đáng kể trong thế chiến thứ II, vì máy bay được phát triển cho mục đích quân sự chứ không phải thương mại. Tuy nhiên, sau khi chiến tranh kết thúc, những căn cứ không quân lớn với đường băng dài được sửa chữa lại nhằm phục vụ cho những chuyến bay thương mại. Các sân bay mới được xây dựng gần các thành phố lớn của Châu Âu như sân bay Heathrow hoàn thành năm 1946. Đồng thời, các chuyến bay xuyên Đại Tây Dương, như từ New York đến London đã trở thành sự kiện diễn ra hàng ngày.

lịch sử ngành hang không

Lịch sử ngành hàng không

Những năm 1950: dù được biết đến như là thời kỳ vàng son của du lịch, nhưng những chuyến bay trong những năm 50 không hề rẻ. Một chuyến bay khứ hồi từ Chicago đến Phoenix có giá tương đương với khoảng hơn 1.100 usd ngày nay hoặc chuyến bay một chiều từ New York đến châu âu có thể tốn hơn 3.000 usd ngày nay. Trên những chuyến bay này, hành khách ăn mặc sang trọng và được phục vụ rượu vang và bữa ăn với sườn, thịt bò hay tôm hùm.

lịch sử ngành hàng không 1950s

Lịch sử ngành hàng không 1950s

Những năm 1960: trong giai đoạn này, máy bay trở nên phổ biến và mọi thứ thoải mái hơn. Hành khách không còn ăn mặc quá sang trọng, dù vẫn là những bộ đồ đắt tiền và những người giàu có. Hành khách trên các chuyến bay trong những năm 1960 cũng có thể bay mà không cần bất kỳ hình thức ID nào, có nghĩa là họ chỉ cần tới sân bay 30 phút trước khi khởi hành và đi thẳng đến cổng. Ngay cả người thân của hành khách cũng có thể đi đến cổng mà không bị ngăn cản. Đến năm 1973,việc kiểm tra an ninh và thông tin bắt đầu được thực hiện.

Lịch sử ngành hàng không những năm 1960s

Lịch sử ngành hàng không những năm 1960s

Những năm 1970: năm 1970 là sự khởi đầu của những chiếc boeing-747 có biệt danh “Jumbo Jet”, mở ra cơ hội cho hàng triệu khách du lịch trước đây không có điều kiện để đi máy bay. Trong giai đoạn này, máy bay có thể chở nhiều khách hơn và có giá vé hợp lý hơn. Từ năm 1970 đến khoảng năm 1974, American Airline còn có một phòng khách Piano trên máy bay 747 của họ.

Những năm 1980: vào đầu những năm 1980, những chuyến bay  trở nên thú vị hơn. Hành khách có thể hút thuốc trên máy bay và được phục vụ các bữa ăn miễn phí. Continental Airlines (nay là United Airlines) thậm chí đã đặt trên máy bay một “quán rượu” hoàn chỉnh có quầy bar, bàn tròn và ghế xoay. Hành khách cũng có thể ghé thăm buồng lái trong suốt chuyến bay và trẻ em được tặng một chiếc nhẫn kỷ niệm.

Những năm 1990: du lịch bằng máy bay vào những năm 90 có nghĩa là tất cả hành khách đều có thể thưởng thức rượu miễn phí trên các chuyến bay quốc tế và trong nước. Trong giai đoạn này, ghế ngồi được trang bị điện thoại và các hình thức giải trí trên máy bay đang ở giai đoạn bắt đầu.

Những năm 2000: sau sự kiện 11/9/ 2001 tại Mỹ, những chuyến bay đã có sự thay đổi mạnh mẽ. Trước khi tấn công, TSA thậm chí không tồn tại. Khách du lịch có thể đi qua cổng an ninh dù mang theo chất lỏng hay dao bỏ túi. Tuy nhiên, sau cuộc tấn công, an ninh sân bay được thắt chặt, cửa buồng lái cũng được khóa lại và chỉ những hành khách có vé mới có thể vào khu vực cổng bay.

Khủng bố 11/9/2001 tại Mỹ

Khủng bố 11/9/2001 tại Mỹ

Hiện nay: ngày nay, trên những chuyến bay có đầy đủ những tiện ích giống như chúng ta đang sử dụng trên mặt đất, từ tivi màn hình cảm ứng đến bộ sạc cổng USB ở mọi chỗ. Bên cạnh đó, đa số các hãng hàng không đã ngừng phục vụ miễn phí đồ uống có cồn hay bữa ăn chính. Tuy nhiên, một vé máy bay khoang hạng nhất sẽ mang đến cho hành khách những trải nghiệm 5 sao đầy đủ và sang trọng. 

Máy bay ngày nay được trang bị nhiều công nghệ hiện đại.

Máy bay ngày nay được trang bị nhiều công nghệ hiện đại.

 

CÁC DỊCH VỤ TRONG NGÀNH HÀNG KHÔNG

Dịch vụ chuyên chở người

Tính đến 2017, trên toàn cầu, số lượt khách tham gia hàng không không gần 8000 tỷ lượt khách/năm. Đến nay chắc hẳn con số ấy đã tăng lên rất nhiều. Nhắc đến hàng không, chúng ta nghĩ ngay đến dịch vụ chuyên chở người. Đây là loại hình di chuyển nhanh chóng nhất, giúp con người di chuyển với quảng đường xa trong thời gian ngắn.

Thiết kế máy bay chở khách

Thiết kế của máy bay chở khách

Dịch vụ chuyên chở hàng hóa.

Chuyên chở hàng hóa bằng đường hàng không là một dịch vụ quan trọng trong ngành logistic. Có hai lựa chọn để hàng hóa được vận chuyển bằng hàng không: vận chuyển bằng máy bay chở khách (máy bay chở khách/boong dưới) hoặc thông qua máy bay chở hàng (máy bay vận tải/ boong chính). Tùy vào đặt thù của hàng hóa mà lựa chọn hình thức vận chuyển phù hợp, trong đó vận chuyển hàng hóa bằng máy bay vận tải dành cho những hàng hóa chuyên biệt, kích thước lớn, hoặc có quy định đặc thù trong bảo quản hoặc tính chất cách ly,…

Hàng năm, ngành hàng không phục vụ vận chuyển hàng hóa khối lượng lên đến nghìn tấn/năm. Các nhóm hàng hóa phổ biến sử dụng hàng không để vận chuyện gồm: hàng hóa công nghệ cao, nguyên liệu thô, linh kiện, máy móc thiết bị, hàng hóa dễ hư hỏng,…

Cho thuê máy bay

“Cho thuê khô” (dry lease), các hãng hàng không chỉ thuê lại chiếc máy bay từ đơn vị cho thuê, không bao gồm bảo hiểm, phi hành đoàn, kỹ thuật mặt đất, dịch vụ bảo dưỡng hay các trang thiết bị hỗ trợ đi kèm. (hãng hàng không sẽ phải chịu trách nhiệm trang bị cho chiếc máy bay tất cả các yếu tố trên, nếu muốn đưa vào vận hành. Gói dry lease phù hợp với các hãng hàng không có hậu cần mạnh hoặc đang dư thừa hậu cần.

 “Cho thuê ướt” (wet lease), gồm tất cả các dịch vụ đi kèm trên.

(hãng hàng không đang kinh doanh nhượng quyền một chiếc máy bay, chỉ khác là máy bay sẽ mang logo của hãng).

 “Cho thuê ẩm” (damp lease), gồm tất cả các dịch vụ đi kèm trên nhưng không có phi hành đoàn. (hãng hàng không sẽ tự trang bị phi hành đoàn cho máy bay đi thuê).

PHÂN LOẠI MÁY BAY

Tùy vào mục đích sử dụng mà người ra chia máy bay thành nhiều loại: máy quân sự, máy bay cứu hộ, máy bay chở hàng, máy bay chở khách, máy bay nông nghiệp, tàu lượn…

Máy bay quân sự

Ngay cái tên, chúng ta biết ngay mục đích sử dụng của loại máy bay này, nhưng đừng nhầm tưởng là loại máy bay chỉ được dùng cho chiến đấu. những loại máy bay thuộc dòng máy bay quân sự được phân thành:

Máy bay chiến đấu: đảm bảo quyền kiểm soát các vùng trời thiết yếu bằng cách lái hoặc tiêu diệt máy bay đối phương.

Máy bay được sản xuất hàng loạt để phục vụ cho chiến tranh

Máy bay được sản xuất hàng loạt để phục vụ cho thế chiến

 

Máy bay ném bom:  loại máy bay lớn hơn, nặng hơn và kém cơ động hơn được thiết kế để tấn công các mục tiêu bề mặt bằng bom.

Máy bay vận tải: loại máy bay thân lớn có nhiều không gian bên trong để chở vũ khí, trang bị, vật tư và quân đội trên quãng đường vừa phải hoặc xa.

Máy bay không người lái (UAV): được điều khiển từ xa hoặc máy bay dẫn đường tự động mang các cảm biến, thiết bị chỉ định mục tiêu, máy phát điện tử và thậm chí cả vũ khí tấn công. 

MQ4 là một trong những máy bay không người lái được dùng trong quân sự Mỹ

MQ4 là một trong những máy bay không người lái được dùng trong quân sự Mỹ

Trực thăng: là loại máy bay có cánh quay được sử dụng để hỗ trợ mặt đất, vận chuyển quân xung kích, vận tải và giám sát cự ly ngắn.

Trực thăng mang nhiều công nghệ hiện đại ngày nay.

Trực thăng mang nhiều công nghệ hiện đại ngày nay.

Máy bay dân dụng

Những loại máy bay không thuộc máy bay quân sự đều là máy bay dân dụng

Tổ chức hàng không dân dụng quốc tế (ICAO) xác định hoạt động của máy bay hàng không dân dụng nằm trong ba nhóm: Công việc trên không (AW), Vận tải Hàng không Thương mại (CAT) và Hàng không chung (GA).

Các hoạt động làm việc trên không (AW) được ICAO tách ra khỏi hàng không chung trong định nghĩa của nó. Các hoạt động này bao gồm nông nghiệp, xây dựng, chụp ảnh, khảo sát, quan sát và tuần tra, tìm kiếm và cứu nạn, và quảng cáo trên không.

Vận tải hàng không thương mại (AW) là theo lịch trình, bao gồm tất cả các chuyến bay chở khách và hàng hóa hoạt động trên các tuyến đường theo lịch trình thường xuyên.

Hàng không chung (GA) bao gồm tất cả các chuyến bay dân dụng khác, tư nhân hoặc thương mại.

Ý NGHĨA CỦA CÁC THIẾT KẾ MÁY BAY CÓ THỂ BẠN CHƯA BIẾT

Tại sao cánh máy bay lại cong lên

Trên bầu trời, máy bay liên tục chịu tác động của không khí. Không khí lại có xu hướng di chuyển từ áp suất cao bên dưới cánh sang tới áp suất thấp ở phía trên gần đầu cánh.

Trước kia, thiết kế đầu cánh của máy bay thường thẳng và luồng không khí xoáy có thể gây ra những nhiễu loạn nghiêm trọng, làm giảm lực nâng của máy bay, gây hao phí nhiên liệu để duy trì ổn định độ cao máy bay.

Tác động của luồng không khí với cánh thẳng và cánh được uống cong

Tác động của luồng không khí với cánh thẳng và cánh được uống cong

 Sau này, các nhà thiết kế uốn cong đầu cánh hướng lên trên để làm giảm nhiễu loạn, kéo dài độ bền của cánh, cũng như góp phần tiết kiệm được rất nhiều nhiên liệu trong quá trình di chuyển. Nhờ thiết kế này giúp chúng ta cảm thấy dễ chịu hơn trong suốt chuyến bay.

Cánh máy bay được thiết kế cong lên để giảm sức cảng của luồng không khí

Cánh máy bay được thiết kế cong lên để giảm sức cảng của luồng không khí

Các vấn đề tương tự về khí động lực học hoàn toàn được nhận thấy với phương pháp phân tích mô phỏng của Altair. Các tác động vật lý sẽ được thể hiện trực quan và chính xác, giúp các nhà chế tạo máy bay chỉnh sửa tối ưu các thiết kế.

Tại sao cửa sổ máy bay lại hình tròn

Thời kỳ đầu chế tạo máy bay, của sổ được thiết kế theo hình chữ nhật. Cho đến những năm 50 của thế kỷ 20, khi máy bay có thể đạt được vận tốc cao hơn, thiết kế cửa sổ hình chữ nhật lại gây ra thảm họa. Điều này lại là sai lầm và dẫn tới 2 sự cố rơi máy bay.

Lực tập trung vào các góc của cửa sổ hình vuông, lực phân tán đều nếu các cạnh cong

Lực tập trung vào các góc của cửa sổ hình vuông, lực phân tán đều nếu các cạnh cong

Sau này các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra chính nhưng góc của thiết kế cửa sổ hình chữ là nơi chịu áp lực cao nhất khi máy bay đạt vận tốc cao. Điều này dẫn tới nứt vỡ cửa.

 Với thiết kế cửa sổ tròn, thì lực tác động sẽ được phân tán đều. Hình tròn cũng là hình khối khoẻ hơn và chống lại áp lực tốt hơn và từ đó có thể chịu được áp lực nữa sinh ra từ chênh lệch áp suất giữa bên ngoài và bên trong máy bay, giảm nguy cơ vỡ cửa.

Cửa số máy bay được thiết kế theo hình bầu dục

Cửa số máy bay được thiết kế theo hình bầu dục

Công nghệ phân tích mô phỏng của Altair có thể dễ dàng phát hiện những điểm yếu trong cấu trúc của các bộ phận máy bay, không những cửa sổ mà có thể kiểm tra toàn bộ máy bay như: thân, cánh quạt, động cơ, đuôi…

Vì sao máy bay chở khách xòe cánh khi đáp?

Cánh máy bay thương mại không chỉ ở hình dạng như các bạn thường thấy, nó sẽ xòe rộng ra khi cất cánh và xèo rộng nhất khi hạ cánh.

Bộ phận cánh máy bay xòe ra khi máy bay cất cánh và hạ cánh gọi là “cánh tà”.

Cánh tà được xòe ra khi máy bay cất cánh và hạ cánh

Cánh tà được xòe ra khi máy bay cất cánh và hạ cánh

Theo sự phát triển của khoa học công nghệ và yêu cầu vận tải hàng không, máy bay thương mại dần trở nên to và nặng hơn. Đòi hỏi thiết kế máy bay phải phát triển để đảm bảo yêu cầu kỹ thuật và an toàn hàng không, “cánh tà” được thiết kế để hỗ trợ máy bay khí cất cánh và hạ cánh.

Khi cánh tà bung ra, diện tích cánh sẽ rộng hơn, đồng tạt luồng không khí phía dưới cánh, làm tăng sức nâng khi máy bay cất cánh hoặc làm tăng sức cản không khí, giúp giảm tốc khi máy bay hạ cánh.

Máy bay trọng tải nặng sẽ có thêm cánh tà

Máy bay trọng tải nặng sẽ có thêm cánh tà

Các cấu trúc phức tạp được lắp đặt bên trong cánh máy bay tưởng chừng đơn giản. Nhưng nếu thiếu công nghệ, rất khó để bố trí và kiểm tra tác dụng của các cánh tà.

 Công nghệ phân tích mô phỏng khí động lực học được sử dụng như một phương pháp tối ưu và tiết kiệm để kiểm tra tác động của dòng không khí và sự bền bỉ của từng vị trí lắp đặt cánh tà máy bay.

NHỮNG CÔNG NGHỆ NÀO HIỆN NAY SỬ DỤNG TỎNG CHẾ TẠO MÁY BAY

Scan 3D trong ngành hàng không

Scan 3D là khái niệm dần trở nên phổ biến hiện nay, không những được ứng dụng rộng rãi trong ngành hàng không, mà trong các ngành sản xuất ô tô, hàng hải, công nghiệp chế tạo, làm khuôn, y tế , khảo cổ…

Công nghệ Scan 3D cho phép các nhà thiết kế máy bay thu được file 3D hoàn chỉnh và rất nhanh khi dùng máy Scan 3D quét qua từng linh kiện, hoặc toàn bộ máy bay. Sau đó, từ phần mềm sẽ trích xuất được file 3D mô hình vật thể chính xác so với mẫu, các nhà thiết kế sẽ dùng nó để phát triển thiết kế máy bay chứ không cần phải dựng lại file 3D thủ công.

Công nghệ scan 3D cho ngành hàng không

Công nghệ scan 3D cho ngành hàng không

In 3D trong ngành hàng không

Là bộ đôi với Scan 3D, in 3D là công nghệ in bồi đắp vật liệu. Khi đưa file 3D vào phần mềm trong máy in 3D, mô hình nhân bản của mẫu sẽ dần được tạo ra nhờ công nghệ in bồi đắp. Mẫu tạo ra giống y như nguyên bản hoặc chính xác với thiết kế 3D đưa vào máy In mà không cần trải qua giai đoạn chỉnh sửa nào khác.

Bộ phận máy bay triển lãm

In 3D cánh cửa máy bay tỉ lệ 1:1

Phân tích tính toán mô phỏng

Phân tích tính toán mô phỏng cho phép các nhà phát triển máy bay kiểm tra được về các tiêu chí kỹ thuật, độ bền, ứng suất, chuyển vị… của mẫu mới tạo ra khi áp đặt vào các điều kiện mô phỏng khác nhau. Từ đó có thể thay đổi thiết kế tối ưu hơn mà không cần mất nhiều thời gian kiểm tra thực tế hoặc thực hiện nhiều phép tính toán thủ công phức tạp.

Phân tích tính toán mô phỏng Altair chỉ ra ứng xuất chuyển vị trong thiết kế

Phân tích tính toán mô phỏng Altair chỉ ra ứng xuất chuyển vị trong thiết kế

Hy vọng các thông tin trên sẽ mang lại những hiểu biết nhất định cho quý bạn đọc về lịch sử và các khía cạnh khác trong lĩnh vực hàng không vũ trụ. Thinksmart rất hận hạnh là nhà cung cấp các công nghệ liên quan đến mảng hàng không và các lĩnh vực khác. 

Các bài viết khác:

Tất tần tật về in 3D

Scan 3D/ Quét 3D là gì?

Ứng dụng edem- giải pháp chuyển đổi số trong lĩnh vực nông nghiệp

Giải Pháp Kiểm Tra 3D Cho Ngành Đúc 3D

Chuyên gia nói gì về ngành công nghiệp ô tô trong năm 2022

<< Quay lại

.
.
.
.